【正文】 同時在此過程中我們一起努力的課題小組的每位同學，正是由于大家互相幫助和學習，才使得本設計順利完成，在此對你們表示深 。在設計過程也遇到很多的問題，但都在老師的悉心指導下，通過查閱大量的文獻資料，收集相關的數(shù)據(jù)信息，得到了圓滿的解決。如果渣線侵蝕過快可局部加強處理來滿足使用要求；對于精煉鋼包，工作襯可采用磚砌，渣線和包底沖擊區(qū)采用增強設計，來滿足生產(chǎn)需要；同時總結(jié)了透氣磚、滑動水口系統(tǒng)耐火材料的設計方法；最后根據(jù)鋼包耐火材料的要求，優(yōu)化選擇合適的耐火材料。根據(jù)轉(zhuǎn)爐容量及產(chǎn)品規(guī)模確定出鋼包的容量大小，對鋼包進行尺寸大小的設計并且計算實際生產(chǎn)中所需的鋼包的數(shù)量。 冶煉的鋼種，鋼水處理要求和鋼水罐容量等因素，選擇不同材質(zhì)的填料，但都必須具備下列條件： ① 由于直接與鋼水接觸，不能污染鋼水 ； ② 不能因鋼水熱量而使填料熔融或澆結(jié) ；③ 滑板打開，鋼水必須很快流出： ④ 價格要便宜 。 滑動水口磚內(nèi)，要事先放置填料。下水口磚一般應具備： (1)耐散落性好： (2)有較好的耐蝕性； (3)水口節(jié)流時，不粘附鋼水。 通常選用高鋁磚或鋯質(zhì)磚。必須考慮上水口磚和座磚的壽命平衡，慎重地選擇材質(zhì)。 由于上水口磚安裝在座磚內(nèi)，周圍被圍住，對其耐散落性能可不必過分要求。 工藝對滑板磚要求如下： (1)壽命與水口磚相同： (2)滑動面平滑： (3)高強度，特別是高溫下具備高 強度： (4)耐散落性好，鋼水注入開始受到急劇加熱時，不許有散落、崩裂等現(xiàn)象： (5)對鋼流具有較好的耐磨損性和耐蝕性； (6)使用過程中不產(chǎn)生煙塵，改善操作環(huán)境。 表 自己比照前面改 用戶名稱 梅山 武鋼 MgO/% 76 C/% 14 顯氣孔率 /% ≤2 4 常溫耐壓強度 /MPa 42 25 體積密度 /g cm－ 3 ≥ ≥ ≥ ≥ 使用壽命 /次 40~60 50~60 鎂碳磚對 于 爐渣 的 潤濕性 較 小，有 比較好 的耐剝落、耐侵蝕、高溫結(jié)構穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性能，適合 用 于 鋼包的渣線 位置 ， 尤其 是 在 多爐連澆的 時候 [16]。鋁鎂碳磚的理化性能如下表 。 cm－ 3 ~ ~ ~ 鋼包工作層 包底和包壁工作層選用 的是 鋁鎂碳磚，渣線部位 則 選用 的是 鎂碳磚。 m－ 1其理化性能如 下 表。渣線層宜選用耐腐蝕、渣的抗腐蝕性、良好的熱穩(wěn)定性、高溫結(jié)構 的 性能穩(wěn)定的鎂碳磚及鎂鉻磚 ,它可以克服形態(tài)學結(jié)構剝落造成鋼水和熔渣滲透現(xiàn)象 :座磚可以采用耐熱抗震的高鋁 質(zhì)座磚， 水口 用 耐腐蝕、耐沖刷 的 玉 質(zhì) 門 口 磚 [14]。墻和底部層耐火材料濫用抗侵蝕 ,抗剝落、熱穩(wěn)定性好、不粘渣 ,容易拆包。 （ mK） － 1 測 定溫度 /℃ 高鋁質(zhì)隅熱磚 ～ ～ 325～ 375 莫來石質(zhì)隔熱磚 ～ 325～ 375 粘上質(zhì)隔熱磚 ～ ～ 325～ 375 高強輕質(zhì)澆注料 ～ ～ 350 粘上質(zhì) 25％ A12O3（可塑） 1100 粘上質(zhì) 26％ (干的 ) 1100 高鋁質(zhì) 60 ％～80％ A12O3 ～ ～ 1100 鋯質(zhì) 65％～ 95％ZrO2 ～ ～ 1100 碳化硅 1100 鎂質(zhì) 1100 鎂鉻質(zhì) ～ ～ 1100 白云石質(zhì) 1100 鎂碳磚 ～ 10～ 12 1000 永久層耐火材料的導熱系數(shù)低 ,保溫性能好 ,還要求它能在 1300℃ 到 1400℃長期使用 ,有 足夠的常溫、高溫強度 ,可以短時間來抵抗鋼水的 沖擊 影響 ,以防止磨損 鋼包的 事故。 表 幾種常用耐火材料的性能參數(shù) 耐火 60 種類 體積密度 /g通常鋼包耐火材料使用的工作層 、 永久層、渣線層 、 隔熱層和 包底層 。對于低 P、低 s 鋼種以及要求夾雜少的特殊鋼種，宜用白云石質(zhì)等堿性磚，不宜用粘土磚、葉臘石磚。對于澆注含 Ti 和 AL 的不銹鋼宜用鋯英石磚。如冶煉超低碳鋼、 lF 鋼、鋁鎮(zhèn)靜鋼宜用高鋁尖晶石澆注料或高鋁磚，不宜 采用含碳的鎂碳磚和鋁鎂碳磚。 廠名 鋼包容量（ t） 包襯材質(zhì) 平均壽命（次） 鞍鋼三煉 200 200 高鋁鎂磚 粘土磚 30 15 包鋼煉鋼廠 70 一級高鋁磚 25 武鋼二煉 80 80 高鋁磚 鋁鎂碳磚 38 50 馬鋼一煉 105 105 二級輕燒高鋁磚 高鋁尖晶石澆注料 22 65 首鋼 40 粘土磚 21 攀鋼 135 高鋁磚 20 鋼包 內(nèi)襯耐火材料，需要考慮技術和經(jīng)濟兩方面的因素，具體應考慮使用壽命、蝕損速度、耐火材料單耗、噸鋼成本、安全性能、精煉工藝、澆鑄工藝、配攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 5 鋼包用耐火材料的選擇 20 砌的耐火磚、冶煉的鋼種、使用的部位和吊車噸位等因素。 (8)操作方便 ,降低了工人勞動強度。因此需要鋼包內(nèi)襯在惡劣的工作的條件下 ,有較長的使用壽命和降低耐火材料消耗和鋼包的數(shù)量。 (5)鋼停留時間長 ,由于連鑄、吹氬溫度調(diào)節(jié)和爐外精煉等 ,使鋼包盛鋼時間比之前翻了一 倍左右。 (3)劇烈的攪拌和沖刷 ,因為使用真空處理、粉末噴涂、吹氬技術 ,使得鋼液在鋼包襯磚流動強烈，受到的沖刷加劇。 鋼包內(nèi)襯應符合下列要求 [11]： (1)鋼水溫度增加 ,采用爐外精煉 和連鑄技術 ,使 高爐鋼溫度較之前 80℃提高到 100℃。上門口設計相同。下水口子母臺的設計與上水口也基本相同 ,可以基于上水口上再嚴格一點。下水口的孔設計同上水口基本相同。下水口外型大小取決于鋼殼的直徑 ,因此 ,只要嚴格控制鋼殼 ,理論上 ,可以很好的控制定位部分和外直徑。外徑與下水口定位段主要配合下水口旋套 。因為它需要被安裝在水口自旋套內(nèi) ,再同滑板配合對鋼液進行控流 ,因此需要考慮在設計過程之中。水口高度的控制是所有尺寸中一個相對來說較為寬泛的一個大小，因此 ,可以根據(jù)成形過程和市場積累的設計相關領域的工作經(jīng)驗設計。公差可適當放寬 ,只要和滑板配合不出 現(xiàn)問題就行。子母臺主要配合滑板的字母臺 ,由于上水口需要在鋼包熱循環(huán)過程連續(xù)使用 ,所以子母臺被漸進破壞。上水口的外徑大小 ,主要取決于水口座磚內(nèi)的空腔尺寸和制度基礎 ,在理論上設計可以負公差 。特殊產(chǎn)品要特殊標注。上水口鑄孔應主要考慮同上滑板的嚙合面 ,它的小頭大小理論上可以根據(jù)模具設計規(guī)則控制 。1 注：此表中公差設計只適合于一般的滑板、水口設計，特殊滑動 機構的圖紙設計還需要根據(jù)實際情況確定合適的公差范圍。1 177。1 177。1 子母臺外徑 177。1 177。1 177。1 子母臺高度 177。1 177。 177。1 外徑 177。1 177。2 177。2 定位段 177。1 177。1 177。3 鑄孔 177。 177。2 177。一般情況下，上水口的定位段可以盡量走下線，不要走上線 (其尺寸公差見表 )； 表 水口設計過程的公差 確定 各部 位名稱 上水口 /mm 下水口 /mm 高度≤200 高 度200300 高度≥300 高度≤200 高度200300 高度≥300 高度 177。 上水口應該主要考慮的是同上滑板與水口座磚之間的配合。1 177。1 177。1 177。1 177。 177。 177。1 177。1 177。 177。 177。1 177。1 177。 第五 :同一類型 (滑動 )的產(chǎn)品 ,旨在保持一致 ,在使用無問題的前提下 ,倒角應該盡可能放大 ,方便在成型時脫模。成品檢修圖紙要簡明扼要。 第四 :嚴格區(qū)分成品檢測圖紙與生產(chǎn)圖紙。 第二 :確定滑板尺寸部分 。 滑板分為兩類 :不帶鋼殼滑板，帶鋼殼滑板。滑板外觀是由其組成一個完整的機構 ,因此 ,我們只有在詳細了解相關信息的滑動機制 ,才能對其圖紙做更優(yōu)化的設計 [9]。 滑動水口系統(tǒng)耐火材料的尺寸設計 (1)滑板的設計。 ③墊磚 :如果磚底部和頂部的鎖緊裝置 (上 )間隙較大 ,需要墊磚。假如 是做成復合式的話，降低高度的低級材料不應高于鋼包永久層厚度。假如是做成分體的話 ,下座磚不應太高 ,通常不應高于鋼包永久層的厚度 。 ②座磚 :可以將座磚做成整體的。 ①座磚與透氣磚匹配參數(shù)。 (3)分體磚的設計方法。吊耳都應該對角放置。但是磚芯進入攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 4 鋼包用耐火材料的設計 16 到外套的高應不小于 20 毫米。 ② 磚芯外套底面與大頭底面相平 ,磚芯鋼殼焊接至少三個錨爪 ,以防止磚芯損失 。 ① 形狀參數(shù)：通常首先考慮滿足用戶需求。 很顯然 ,上部添加安顯金屬棒條顯示了有效高度 ,而下部加安顯示塊顯示了安全透氣磚安全預留高度 ,一定要清楚這一點。安顯示規(guī)格一般用于Ф 6 Ф mmQ235 鋼筋。當點不再存在 ,即透氣磚已經(jīng)到了一個安 全的極限。安顯示塊加入和配合參數(shù)見表 。 第一個顯示顯示塊是低和安 ,安顯示原理 :當透氣磚使用安全限制 ,在后面澆注鋼完成作業(yè)透氣磚、透氣磚顯示在面對一個曲率半徑和安顯示塊面明亮的模式 ,即在這個時候空 氣磚已經(jīng)到了一個安全的極限。一般鋼包容量大 ,LF+VD 精煉時間長 ,溫度高 ,鑄造鋼鋼長透氣磚安顯極限應設置高些 ,一般在 135135 mm。 鋼包底板適用的厚度 : 大頭直徑 :180 毫米 ,通常使用 :5 毫米板 大頭直徑 :180 毫米 ,通常使用 :3 毫米板 ② 安全顯示的一些參數(shù)和設計原則 原則上 ,所有透氣磚應該添加安顯 ,安顯必須確保透氣磚得使用安全。反之 ,則應該較小。 透氣磚的選擇應該根據(jù)鋼包容量的大小決定。透氣磚通常安裝在鋼包的底部 ,特殊情況下可以安裝在包的外側(cè) (側(cè)吹 ),通過金屬軟管與鋼包透氣磚與快速接頭固定在鋼管連接 ,氬源和快速連接器金屬軟管連接 ,易于使用 [9]。根據(jù)鋼液面高度來確定渣線的厚度和渣層。但缺點是首次中修永久層表面不是很光滑 ,需進行兩次調(diào)整再工作層的砌筑 [8]。 如果當永久層施工用澆注料 ,根據(jù)整體澆注包澆注施工方法。太薄 ,施工強度很低。 永久層的設計 根據(jù)包襯和襯里殘渣的特征 ,要求永久層設計要適中。 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 4 鋼包用耐火材料的設計 14 磚砌鋼包的設計 鋼包磚在設計時考慮多一點澆注鋼包 ,首先從鋼種和冶煉鋼種進行考量 ,其次根據(jù)鋼包容量 ,凈空高度滿